机械连接设计

机械连接设计

机械连接设计包括机械连接设计的设计原则，机械连接形式的选择，紧固件的选择，连接板的设计，设计参数的确定，许用应力与安全系数的确定。

A:机械连接设计原则

机械连接设计的一般原则是，在任何载荷作用下，对于各种形式的破坏，都不应是连接板发生拉伸或剪切拉脱破怪，而不应该使接头产生挤压破坏，而使机械接头强度要高于连接构件的强度，至少为同量级。为此，要求机械连接设计时满足：

（1）在适当选择边距和端距的作用下，主要应满足挤压强度和拉脱强度的要求。（2）尽量不采用过赢配合，即使在过赢配合时也应使过赢量很小。

（3）连接接头质量要轻

B机械连接形式的选择

机械连接的主要形式已经由图示出。单搭接和单盖板对接都会产生附加弯矩；双盖板对接能够避免附加弯矩；形连接形式在多排紧固件连接时可以减缓边缘紧固件上的过大载荷。选择机械连接形势需要依据载荷的大小与方向，结构的安排与要求等因素来考虑。

C紧固件的选择

在复合材料的机械连接中，选择紧固件时应注意四个基本问题，即点化腐蚀，孔壁磨损，装配损伤和拉脱破坏。

D连接板设计

在一般情况下，接头往往要承受几个方向的载荷，铺成设计时应考虑这种情况。在实际结构设计中，多采用0度正负45度90度铺成。试验证明，上述三种铺成方向的层组各占不同比例，将在某一方向下，产生不同方向上的应力分布和具有不同强度。

一般来说，在机械连接接头的连接板铺成设计中，由0度正负45度90度铺层组成的层合板，至少应有百分之四十的正负45度层和百分之十的90度层。如果将正负45度层置于层合板外表面，可改善层合板的压缩和冲击性能。

铺层顺序队无载孔板的强度影响小，而对有载孔板的强度影响大。在0度方向加载的情况下，0度层不宜集中铺设，即不宜一哥单层组中0度层太多，否则会使挤压强度降低。

E设计参数的确定

（1）紧固件端距，边距和间距的确定

端距指接头端部紧固件孔中心线至连接板端线的距离;边距指接头边缘紧固件孔中心线至连接板侧边缘的距离;间距指接头紧固件孔中心线之间的距离，通常分行距和例距。

（2）紧固件直径和板厚的确定

经固件直径的选择应考虑连接板的厚度。

（3）经固件拧紧力矩的的确定

F许用应力和安全系数的确定

在复合材料的连接设计中，主要应以挤压破坏应用力作为极限应力，它是由钉孔直径